(57)【要約】【課題】液面検知手段が故障したときに確実に汲み上げポンプの駆動を停止することができる安全性の高い装置を提供すること。【解決手段】汲み上げポンプ８を駆動してから第１の判定時間経過しても液面検知手段１１が燃料なしを検知し続けているときには、汲み上げポンプ８の駆動を停止させて燃料切れの仮判定を行い、その後、火炎検出手段６が炎なし判定をしたときに燃料切れ本判定を行い、燃焼装置の運転を停止させるように構成した。よって、液面検知手段１１が故障したときに確実に汲み上げポンプ８の駆動を停止することができるとともに、燃料タンク２内の燃料を使い切ってから燃焼装置の運転停止させるので、液面検知手段１１が故障していることに気づかず運転を開始させた場合でも、燃料の汲み上げすぎによる油漏れを防ぐことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料を貯蔵する燃料タンクと、前記燃料タンク内に燃料を汲み上げる汲み上げポンプと、前記汲み上げポンプを駆動するポンプ駆動手段と、前記燃料タンク内の液面を検知する液面検知手段と、前記液面検知手段の検知信号により前記ポンプ駆動手段を制御するマイコンと、液体燃料を燃焼させるバーナ部と、前記バーナ部で形成される火炎を検知する炎検知手段とを備えた燃焼装置において、マイコンは汲み上げポンプを駆動してから第1の判定時間が経過しても液面検知手段が燃料なしと判断しているときは燃料切れ仮判定を行い汲み上げポンプの駆動を停止し、炎検知手段が炎なしを検知したときに燃料切れ本判定を行い燃焼を停止させることを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
前記第1の判定時間は、燃料タンクの液面が汲み上げポンプの動作を停止させる位置にあるときにさらに汲み上げポンプを駆動しても燃料タンクから液体燃料があふれない時間であることを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
【請求項３】
マイコンが燃料切れ本判定を行い燃焼を停止させたときに、使用者に燃料切れであることを報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の燃焼装置。
【請求項４】
マイコンが燃料切れ本判定を行い燃焼を停止させた後、初めて運転指示を受け付けたときは、燃料切れ仮判定を行う時間を第１の判定時間より長い第２の判定時間とすることを特徴とする請求項１から３に記載の燃焼装置。
【請求項５】
前記第２の判定時間は、マイコンが燃料切れ本判定をした状態において汲み上げポンプを駆動してから、燃料タンクの液面が液面検知手段によって燃料ありと判定される高さ以上となる時間であることを特徴とする請求項４記載の燃焼装置。
【請求項６】
マイコンを介さずにポンプ駆動手段の動作を停止させるポンプ駆動手段入力用液面検知手段を備えていることを特徴とする請求項１から５に記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体燃料を燃焼する燃焼装置であって、特に装置外部にメインタンクを有し、メインタンクから液体燃料が汲み上げポンプにより汲み上げられ、装置内部の燃料タンクに供給されるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外部に設置されたメインタンクから液体燃料を汲み上げポンプによって汲み上げて、装置内部の燃料タンクに供給する燃焼装置においては、燃料タンクに供給された液体燃料の液面の高さをフロートスイッチ等の液面検知手段により検知することで汲み上げポンプの動作が制御されるように構成されている。
【０００３】
すなわち、汲み上げポンプの駆動タイミングはフロートスイッチの検知信号によるため、フロートスイッチが正確に作動しないと汲み上げポンプは燃料を過剰に汲み上げて、燃料タンクから燃料が溢れて火災等の原因になってしまう。そのため、安全性を考慮して、フロートスイッチは複数個設けられていたり、もしくは１つのフロートスイッチに複数の動作点を設けて液面の異常上昇を検知したりするようになっている。
【０００４】
従来の燃焼装置における構成を図５に示す。
【０００５】
液体燃料を貯蔵する燃料タンク２１は、図示しないメインタンクと送油パイプ２２で繋がれており、送油パイプ２２の途中にはメインタンクの液体燃料を燃料タンク２１へ汲み上げる汲み上げポンプ２３が備えられている。そして、汲み上げポンプ２３を駆動するポンプ駆動手段２４と、ポンプ駆動手段２４の動作を制御するマイコン２７が設けられている。
【０００６】
燃料タンク２１には、燃料タンク２１内の液面を検知する手段としての第１のフロートスイッチ２５および第２のフロートスイッチ２６が設けられている。さらに第１のフロートスイッチ２５および第２のフロートスイッチ２６は燃料タンク２１の液面を検知してＯＮ／ＯＦＦするリードスイッチ２８ａ、２８ｂ、２８ｃを有しており、各リードスイッチからの信号はマイコン２７に送られる。
【０００７】
次に上述の構成における動作を説明する。燃焼により燃料タンク２１内の液体燃料が消費されて液面が所定の下限値以下になると、第１のフロートスイッチ２５が作動してリードスイッチ２８ａがＯＮとなり、この信号がマイコン２７に送られる。そしてこの信号を受けてマイコン２７はポンプ駆動手段２４に汲み上げポンプ２３を駆動するよう信号を送る。
【０００８】
液体燃料は、汲み上げポンプ２３が駆動されることで、メインタンクから送油パイプ２２を通って燃料タンク２１に供給される。そして、燃料タンク２１の液面が所定の上限値となるとリードスイッチ２８ｂがＯＮとなり、マイコン２７はリードスイッチＯＮの信号を受けると、汲み上げポンプ２３の駆動を停止させるようポンプ駆動手段２４を制御する。これによって燃料タンク２１への液体燃料の供給が停止する。
【０００９】
もし、第１のフロートスイッチ２５が故障して、液面が所定の上限値を超えてもリードスイッチ２８ｂがＯＮとならなかった場合、液面はさらに上昇することとなるが、この液面の上昇は第２のフロートスイッチ２６により検知され、リードスイッチ２８ｃがＯＮとなると、この信号がマイコン２７に送られてくみ上げポンプ２３の駆動が停止されるようになっている。
【特許文献１】特開平９−２６１６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このように複数のフロートスイッチを設けることにより、仮にどちらか一方が故障したり、ごみが詰まるなどして正常に作動しなかった場合でも確実に液面を検知して汲み上げポンプの駆動を停止できるように構成されている。
【００１１】
しかしながら、両方のフロートスイッチが正常に動作しなくなる可能性がないとも限らない。そして万が一、両方のフロートスイッチの液面の上限を検知するリードスイッチ２８ｂ、２８ｃがＯＮしなくなってしまったときには、汲み上げポンプは燃料タンクへ液体燃料を供給し続け、やがては燃料タンクから液体燃料が溢れて火災等を引き起こしてしまうことになる。
【００１２】
本発明は上記課題を解決するためのもので、液面検知手段が故障した場合にも確実に汲み上げポンプの駆動を停止して、燃料漏れを防ぐことができる安全性の高い燃焼装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、液体燃料を貯蔵する燃料タンクと、前記燃料タンク内に燃料を汲み上げる汲み上げポンプと、前記汲み上げポンプを駆動するポンプ駆動手段と、前記燃料タンク内の液面を検知する液面検知手段と、前記液面検知手段の検知信号により前記ポンプ駆動手段を制御するマイコンと、液体燃料を燃焼させるバーナ部と、前記バーナ部で形成される火炎を検知する炎検知手段とを備えた燃焼装置において、マイコンは汲み上げポンプを駆動してから第1の判定時間が経過しても液面検知手段が燃料なしと判断しているときは燃料切れ仮判定を行い汲み上げポンプの駆動を停止し、炎検知手段が炎なしを検知したときに燃料切れ本判定を行い燃焼を停止させることを特徴とする燃焼装置である。
【００１４】
また、前記第１の判定時間は、燃料タンクの液面が汲み上げポンプの動作を停止させる位置にあるときにさらに汲み上げポンプを駆動しても燃料タンクから液体燃料があふれない時間であることを特徴とする請求項１記載の燃焼装置である。
【００１５】
また、マイコンが燃料切れ本判定を行い燃焼を停止させたときに、使用者に燃料切れであることを報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の燃焼装置である。
【００１６】
また、マイコンが燃料切れ本判定を行い燃焼を停止させた後、初めて運転指示を受け付けたときは、燃料切れ仮判定を行う時間を第１の判定時間より長い第２の判定時間とすることを特徴とする請求項１から３に記載の燃焼装置である。
【００１７】
また、前記第２の判定時間は、マイコンが燃料切れ本判定をした状態において汲み上げポンプを駆動してから、燃料タンクの液面が液面検知手段によって燃料ありと判定される高さ以上となる時間であることを特徴とする請求項４記載の燃焼装置である。
【００１８】
また、マイコンを介さずにポンプ駆動手段の動作を停止させるポンプ駆動手段入力用液面検知手段を備えていることを特徴とする請求項１から５に記載の燃焼装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は上述のように構成したから、液面検知手段が故障したときに確実に汲み上げポンプの駆動を停止することができるとともに、燃料タンク内の燃料が十分ある際に液面検知手段が故障していることに気づかずに燃焼装置の運転を開始した場合でも、燃料の汲み上げすぎによる油漏れを防ぐことができるので安全性に優れた燃焼装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
好適と考える本発明の最良の形態を、本発明の作用効果を示して簡単に説明する。
【００２１】
本発明は、燃料タンク内の液体燃料が所定量以下となって液面検知手段が燃料なしを検知したときに、汲み上げポンプを駆動して装置外部のメインタンクから燃料タンクに液体燃料の供給を開始する燃焼装置であって、汲み上げポンプを駆動してから第１の判定時間が経過しても液面検知手段が燃料なしを検知し続けているときには、燃料切れの仮判定を行い汲み上げポンプの駆動を停止させて、その後、火炎検出手段が炎なし判定をしたときに燃料切れ本判定を行い、燃焼装置の運転を停止させるものである。
【００２２】
すなわち、汲み上げポンプが駆動すると燃料タンクには液体燃料が供給されるので、液面検知手段が正常に動作しているのであれば、しばらくすると燃料を検出するはずである。しかし、故障している場合には、液面検知手段は燃料を検出することができない。そこで、汲み上げポンプを駆動してから第１の判定時間が経過しても液面検知手段が燃料の検出をしない場合には、液面検知手段が故障している可能性があるとして燃料切れの仮判定を行い、これ以上燃料を供給させないよう汲み上げポンプの駆動を停止させる。
【００２３】
よって、液面検知手段が故障していた場合に、汲み上げポンプが液体燃料を供給し続けて燃料タンクから溢れてしまうことを防止できる。
【００２４】
また、上述のように燃料切れ仮判定を行って汲み上げポンプの駆動を停止させたときには、燃料タンク内には十分な液体燃料が残っている。もしこの状態で燃焼を停止させてしまうと、その後使用者が液面検知手段が故障していることに気づかずに燃焼開始指示を出した際に、汲み上げポンプが駆動されて燃料タンクに過剰な燃料が供給され、燃料が溢れ出てしまう恐れがある。
【００２５】
そのため、汲み上げポンプの駆動を停止した後も、燃焼部での燃焼は継続させたままとし、燃料タンク内の燃料を消費させて、燃焼部での燃焼が継続できなくなったとき（炎検知手段が炎なしと判定したとき）に燃料切れの本判定を行い燃焼を停止させる。
【００２６】
従って、燃料切れ本判定により燃焼が停止した際には燃料タンク内の液体燃料はごくわずかしかしか残っていないため、使用者が液面検知手段が故障していることに気づかずに燃焼開始指示を出してしまっても、燃料タンクから燃料が溢れてしまうことはない。
【実施例】
【００２７】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２８】
図1は本発明の燃焼装置の構成図であって、燃焼装置外部に設けられたメインタンク１と、液体燃料を貯蔵する燃料タンク２と、メインタンク１と燃料タンク２をつなぐ送油パイプ３と、液体燃料を気化する気化器４と、気化器４により気化された液体燃料を燃焼させるバーナ部５と、バーナ部５で形成される燃焼火炎を検知する火炎検知手段６と、燃料タンク２内の液体燃料を気化器４へ供給する燃料ポンプ７を有している。
【００２９】
また、図２は燃料供給に関わる部分の構成図であって、メインタンク１の液体燃料を燃料タンク２へ汲み上げる汲み上げポンプ８、汲み上げポンプ８を駆動するポンプ駆動手段９、ポンプ駆動手段９を制御するマイコン１０、フロートスイッチ等により構成され燃料タンク２の液面を検知する液面検知手段（マイコン入力用液面検知手段１１、ポンプ駆動手段入力用液面検知手段１２）を有している。
【００３０】
通常、汲み上げポンプ８の駆動は、マイコン入力用液面検知手段１１からの信号によってマイコン１０を通して制御されているが、何らかの理由によりマイコン１０からポンプ駆動手段９を停止させる信号を送ることができなくなった際に、ポンプ駆動手段入力用液面検知手段１２が作動する。
【００３１】
図３は上述の液面検知手段の詳細図であって、マイコン入力用液面検知手段１１は、内部にマグネットが埋設されたリング状のフロート１１ａとリードスイッチ１１ｂを有していて、液面の変動に伴いフロート１１ａが上昇・下降するようになっている。そして、液面の高さが第１の所定値以下となると、フロート１１ａに埋設されたマグネットがリードスイッチ１１ｂを通過するのでリードスイッチ１１ｂはＯＮとなり、マイコン１０に信号が送られる。マイコン１０はこの信号によりポンプ駆動手段９を制御して、汲み上げポンプ８を所定時間駆動するようになっていて、汲み上げポンプ８が所定時間駆動されたときの液面の高さは図中Ｈとなる。
【００３２】
また、ポンプ駆動手段入力用液面検知手段１２も同様に、フロート１２ａと、リードスイッチ１２ｂを有しており、液面が第２の所定値以上となるとリードスイッチ１２ｂがＯＮとなる。この第２の所定値はマイコン入力用液面検知手段１１のリードスイッチ１１ｂが作動して、汲み上げポンプ８が所定時間駆動されたときの液面Ｈよりも高く設定されているものであり、マイコン１０からポンプ駆動手段９を停止させる信号を送ることができなくなって、液面が上昇を続けた場合に、リードスイッチ１２ｂがＯＮとなる。そして、その信号は直接ポンプ駆動手段９へ送られて、汲み上げポンプ８を駆動する電源の電源スイッチ１３をＯＦＦするようになっている。
【００３３】
次に、上述の構成における動作を説明する。
【００３４】
燃料タンク２に十分な量の液体燃料があるときは、マイコン入力用液面検知手段１１のリードスイッチ１１ｂはＯＦＦとなっており、汲み上げポンプ８は停止している。
【００３５】
そして、燃焼装置の運転が指示されると、まず気化器４の加熱が開始され、気化器４が液体燃料を気化することのできる温度に達すると、燃料タンク２に貯蔵されている液体燃料が燃料ポンプ７によって汲み上げられて気化器４に供給される。気化器４では液体燃料を加熱して気化ガスとし、この気化ガスをバーナ部５へ供給してバーナ部５で燃焼が行われるようになっている。
【００３６】
また、バーナ部５の燃焼状態は炎検知手段６によって監視されていて、炎検知手段６は燃焼火炎中の炎電流により炎の有無を検知し、その検知信号がマイコン１０に送られる。
【００３７】
バーナ部５で燃焼が行われると、燃料タンク２内の液体燃料が消費されるため、それに伴いフロート１１ａが下降していく。そして、液面が第１の所定値以下となると、マイコン入力用液面検知手段１１のリードスイッチ１１ｂがＯＮとなり、この信号がマイコン１０へ送られる。すると、マイコン１０では燃料タンク２内の液体燃料が少なくなったと判断して、ポンプ駆動手段９へ汲み上げポンプ８を駆動するよう信号を送り、汲み上げポンプ８が作動してメインタンク１の液体燃料が送油パイプ３を通って燃料タンク２へ送られる。
【００３８】
図４のフローチャートを用いて汲み上げポンプ８を駆動するときの制御を説明する。
【００３９】
燃料タンク２内の燃料が少なくなったことにより、汲み上げポンプ８が駆動されて燃料タンク２へ液体燃料の供給が開始されると（ステップ１）、マイコン１０は計時を開始する（ステップ２）。そして、マイコン入力用液面検知手段１１が液体燃料を検知しているかを判定し（ステップ３）、液体燃料を検知していなければ計時している時間が第１の判定時間Ｔ１を経過したかを判定する（ステップ４）。
【００４０】
メインタンク１に液体燃料があり、かつ、マイコン入力用液面検知手段１１が正常に動作していれば、第１の判定時間Ｔ１が経過する前に燃料タンク２の液面は第１の所定値を超えてリードスイッチ１１ｂがＯＦＦとなるので、マイコン入力用液面検知手段１１は液体燃料を検知するはずである。よってこの場合は、そのまま汲み上げポンプ８の駆動を継続する。
【００４１】
そして、さらにマイコン１０の計時する時間を判定し（ステップ５）、所定時間が経過するとマイコン１０は汲み上げポンプ８の駆動を停止するようポンプ駆動手段９に信号を送る。よって、燃料タンク２への液体燃料の供給が停止され（ステップ６）、そのまま燃焼が継続される。
【００４２】
一方、ステップ４で、第１の判定時間Ｔ１が経過してもリードスイッチ１１ｂがＯＦＦとならずマイコン入力用液面検知手段１１が燃料を検知できない場合は、メインタンク１の液体燃料がなくなって燃料切れとなったか、若しくはマイコン入力用液面検知手段１１が故障したため液体燃料を検知できないことが考えられる。
【００４３】
そこで、マイコン１０は燃料切れの仮判定を行う（ステップ７）とともに、ポンプ駆動手段９に汲み上げポンプの駆動８を停止させるよう信号を送る（ステップ８）。したがって、マイコン入力用液面検知手段１１の故障により液体燃料が検知できない場合には、これ以上燃料タンク２に液体燃料が供給されてしまうことを防止することができる。
【００４４】
なお、実際には燃料タンク２に液体燃料が残っているにもかかわらず、マイコン入力用液面検知手段１１が故障して液体燃料の汲み上げを開始したとしても、第１の判定時間Ｔ１が経過する前に液体燃料が燃料タンク２から溢れてしまうことがないように、この第１の判定時間Ｔ１は、燃料タンク２の液面が汲み上げポンプ８の動作を停止させる位置（液面Ｈ）のときに、さらに汲み上げポンプ８を駆動しても燃料タンク２から液体燃料があふれない時間に設定されている。
【００４５】
そして、この状態で燃焼を継続させると、燃料タンク２の液体燃料は消費されていき、やがて燃料タンク２の液面は燃料ポンプ７の吸込み口よりも低くなって燃料ポンプ７が液体燃料を吸い上げられなくなり、気化器４へ液体燃料が供給されなくなる。するとバーナ部５では火炎が形成されなくなるため、炎検知手段６は炎なしと判定する（ステップ９）。
【００４６】
この炎検知手段６の炎なし判定により、マイコン１０は燃料切れ本判定を行い（ステップ１０）、運転を停止させる（ステップ１１）。
【００４７】
もし、液面検知手段が故障した場合、使用者がそのことに気づかずに燃焼を開始させたとすると、マイコン入力用液面検知手段１１は燃料を検知できないためステップ１に戻って、汲み上げポンプ８を駆動して燃料タンク２に液体燃料が供給されるが、燃料切れ本判定を行って燃焼が停止した際には、燃料タンク２内の液面は必ず燃料ポンプ７の吸込み口よりも低くなっているので、汲み上げポンプ８が駆動しても燃料タンク２から燃料が溢れてしまうことはなく、安全に使用することができる。
【００４８】
そして、図示しない報知手段により使用者に燃料がなくなったことを報知する（ステップ１２）。これにより使用者はメインタンク１へ燃料の補給を行うことができる。
【００４９】
また、マイコン１０が燃料切れ本判定を行って燃焼が停止した後、初めて使用者からの運転指示を受け付けたときは、汲み上げポンプ８を駆動してからマイコン入力用液面検知手段１１が液体燃料を検知しているかを判定するまでの時間を第１の判定時間Ｔ１より長い第２の判定時間Ｔ２に変更する。
【００５０】
この第２の判定時間Ｔ２には、マイコン１０が燃料切れ本判定をした状態において汲み上げポンプを駆動８してから、燃料タンク２の液面が第１の所定値を超えるために必要な時間が設定されている。
【００５１】
つまり、燃料切れ本判定により燃焼が停止した場合は、燃料タンク２内の液面は燃料ポンプ７の吸込み口よりも低くなっており、これは通常の運転中に汲み上げポンプ８の駆動を行わせる（マイコン入力用液面検知手段１１のリードスイッチ１１ｂが作動する）液面である第１の所定値よりも低い。そのため、メインタンク１に燃料を補給して運転を再開したときは、汲み上げポンプ８を第１の判定時間Ｔ１駆動させたとしても、液面が第１の所定値に到達しないためマイコン入力用液面検知手段１１は液体燃料を検知することができず、これによりマイコン１０は燃料切れ仮判定を行ってしまうことになる。
【００５２】
そこで、燃料切れ本判定が行われた後、初めて運転指示を受け付けたときのみ、判定時間を第２の判定時間Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ２）とすることで、確実に液面が第１の所定値以上となり運転を継続できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の燃焼装置の構成図である。
【図２】本発明の燃料供給に関わる部分の構成図である。
【図３】本発明における液面検知手段の説明図である。
【図４】本発明の動作を説明するフローチャートである。
【図５】従来の構成図である。
【符号の説明】
【００５４】
２    燃料タンク
５    バーナ部
６    炎検知手段
８    汲み上げポンプ
９    ポンプ駆動手段
１０  マイコン
１１  マイコン入力用液面検知手段
１２  ポンプ駆動手段入力用液面検知手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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